生物化学 第一章蛋白质的结构与功能问题
1.简述蛋白质的概念，元素组成特点。
（1）生命的物质基础，组成人体一切细胞、组织的重要成分 （2）碳:50%~55%
氢6%~8% 氧19%~24% 氮13%~19% 硫0%~4%
有些蛋白质还含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼等，个别蛋白质还含有碘。 2.各种蛋白质的含氮量平均为多少? 平均为16%
3.生物本直接用于合成蛋白质的氨基酸有多少种?氨甚酸根据侧链基团的结构和性质分为哪几类?芳香族氨基酸、碱性氨基酸和酸性氨基酸都有那些? （1）20种
（2）①非极性疏水氨基酸、②极性中性氨基酸、③酸性氨基酸、④碱性氨基酸 （3）芳香族氨基酸：色氨酸，酪氨酸和苯丙氨酸 酸性氨基酸：谷氨酸，天冬氨酸
碱性氨基酸：精氨酸，赖氨酸，组氨酸
4.什么是氨基酸的等电点?什么是氮基酸的紫外吸收性质和茚三酮反应?
（1）在特定环境中，某种氨基酸电离成阳离子与电离成阴离子的趋势和程度相等，静电荷数为零，此时溶液的PH称为该氨基酸的等电点
（2）芳香族氨基酸的紫外线吸收性质：色氨酸和酪氨酸结构中含有共轭双键，在280nm波长附近具有最大的光吸收峰，大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液在280nm处的吸光度，简便的蛋白质定量方法
茚三酮反应：氨基酸和茚三酮的水合物反应，生成蓝紫色化合物，浓度大则颜色深，最大的吸收峰在570波长处，可作为氨基酸的定性、定量分析方法，灵敏度为1μg。 脯氨酸和羟脯氨酸与茚三酮反应呈黄色 天冬氨酸与茚三酮反应生成棕色产物
5.什么是肽键、寡肽、多款?什么是肽链的方向性?
（1）肽键：氨基酸通过肽键连接形成肽 脱水缩合形成肽键。 寡肽:由10个以内氨基酸连成的肽称为寡肽;
多肽链:更多的氨基酸可连成多肽，氨基酸相互连接，形成长链
（2）肽链的方向性：肽链中氨基酸序列描述从氨基末端至羧基末端 6. GSH是由哪些氨基酸组成的?它的生物学功能是什么? （1）谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸构成的三肽
（2）持细胞中的蛋白质或酶等重要生物分子处于还原状态而具有正常活性。 7.蛋白质的分类有哪些?
(1)酶 某些蛋白质是酶，催化生物体内的化学反应。如胰脂肪酶可催化肠腔中脂肪的水解，DNA聚合酶参与DNA的复制和修复
(2)调节蛋白 某些蛋白质是激素，可调节物质代谢。许多激素的信号常常通过G蛋白(鸟苷酸结合蛋白)介导。有一些蛋白质可结合DNA或RNA，调节转录和翻译。
(3)转运蛋白 某些蛋白质具有运载功能，可结合小分子物质，在细胞内、细胞间、血液中、不同组织间进行运输。血清清蛋白可运输游离脂肪酸及胆红素等
(4)收缩或运动蛋白 某些蛋白质赋予细胞和器官收缩的能力，可使其改变形状或运动。 (5)防御蛋白 免疫球蛋白(抗体)抵御外来的有害物质
(6)营养和储存蛋白 如卵清蛋白和牛奶中的酪蛋白可提供丰富的氨基酸，某些植物、细菌及动物组织中发现的铁蛋白可以储存铁。
(7)结构蛋白 提供结缔组织和骨基质，以形成组织形态，使生物体结构具有足够的强度。 蛋白质是各种生命现象的主要体现者，被称为“功能大分子” 8.试述蛋白质的一- 二、三、四级结构的概念及维系其稳定的化学键 一级结构：多肽链中从氨基末端到羧基末端的氨基酸排列顺序。 化学键：肽键，部分蛋白质分子中还有二硫键
二级结构：肽链局部骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。 化学键：骨架上的羰基氧与亚氨基氢之间形成的氢键
三级结构：一条多肽链由于其序列上相隔较远的氨基酸残基侧链的相互作用，大面积盘曲，折叠，形成包括骨架和侧链在内的空间排布，即整条肽链中的所有原子在三维空间的位置关系。
化学键：盐键、氢键和范德华力，部分蛋白质有二硫键
四级结构：蛋白质分子中亚基（蛋白质分子中具备完整三级结构的多肽链）间的位置关系，接触部位及作用方式 化学键：氢键，盐键
9.简述蛋白质二级结构的主要结构形式及相应特点。 α螺旋：
(1)多肽链骨架围绕中心轴有规律地顺时针式上升，即右手螺旋，每3.6个氨基酸残基使螺旋上升一圈，R基团位于螺旋外侧，螺距为0.54nm
(2)第一个肽平面羰基（—CO—）上的氧与第四个肽平面亚氨基（—NH—）上的氢形成氢键，氢键的方向与螺旋长轴基本平行。氢键是很弱的非共价键，但由于骨架上所有羰基氧和亚氨基氢都参与了氢键的形成，所以α螺旋很稳定。 β折叠：
(1)多肽链充分伸展，各肽链平面之间折叠呈锯齿状结构，通常为5~8个氨基酸残基，且R基团均较小，侧链R基团交错位于锯齿状结构的上下方。
(2)两条以上的肽链之间或一条肽链内的若干肽段平行排列，依靠链间肽键上的羰基（—CO—）的氧与亚氨基（—NH—）的氢形成氢键维系，使构象稳定。
(3)若两肽段走向相同，均从N端走向C端。称顺平行折叠，间距为0.65nm；若两肽段走向相反，称反平行折叠，间距为0.70nm。反平行折叠较稳定 β转角和无规卷曲：在蛋白质分子中普遍存在。 10.什么是模体?什么是结构域?两者区别在哪里? 模体：是由两个或三个具有二级结构的肽段在空间上相互靠近构成的具有特定空间构象和特定生物学功能的区域，属蛋白质的超二级结构。
结构域：在较大的蛋白质分子整体三级结构中的局部结构，通过肽段折叠、聚集，形成多个紧密且稳定的区域，具有相对独立的三维空间构象和生物学功能 11.蛋白质执行功能的主要方式有哪些? (1)蛋白质与配体的特异性识别 (2)蛋白质与配体的特异性结合 (3)参与糖代谢
12.举例说明蛋白质一级结构及空间结构与功能的关系。 一级结构是空间结构和功能的基础。一级结构相似其功能也相似，例如不同哺乳动物的胰岛
素一级结构相似，仅有个别氨基酸差异，故它们都具有胰岛素的生物学功能；一级结构不同，其功能也不同；一级结构发生改变，则蛋白质功能也发生改变，例如血红蛋白由两条α链和两条β链组成，正常人β链的第六位谷氨酸换成了缬氨酸，就导致分子病--镰刀状红细胞贫血的发生，患者红细胞带氧能力下降，易出血。 空间结构与功能的关系也很密切，空间结构改变，其理化性质与生物学活性也改变。如核糖核酸酶变性或复性时，随之空间结构破坏或恢复，生理功能也丧失或恢复。变构效应也说明空间结构改变，功能改变。 13.举例说明什么是协同效应和别构效应? 二者有何异同?
协同效应：Hb（血红蛋白）中携带氧的亚基调节不携带氧亚基与氧的亲和力的现象
别构效应：氧气与Hb结合后引起Hb的三、四级结构变化，导致亲和力明显改变。这种蛋白质空间构象发生变化导致生物学功能变化的现象为别构效应 14.什么是蛋白质的等电点?
在某一PH溶液中，蛋白质电离成阳离子和阴离子的趋势和程度相等，即成兼性离子，蛋白质所带净电荷为零，此时溶液的PH称为蛋白质的等电点 15维系蛋白质胶体溶液稳定的两因素分别是什么?
(1)蛋白质分子表面众多的亲水基团结合水分子，一般1g蛋白质可结合0.3~0.5g水，蛋白质分子表面可形成较厚的水化膜，隔离蛋白质颗粒，防止其聚集沉淀 (2)蛋白质颗粒解离所带净电荷形成的静电排斥力阻止颗粒聚集 16. 何谓蛋白质的变性、可逆变性和凝固?
蛋白质的变性：在某些物理或化学因素作用下，蛋白质的空间构象被破坏，导致蛋白质的理化性质改变、生物学活性丧失。
蛋白质的可逆变性：有些蛋白质在变性后，除去变性因素仍可恢复其活性。
蛋白质的凝固：蛋白质经强酸、强碱作用发生变性后，仍能溶解于强酸或强碱溶液中，若将ph调至等电点，则变性蛋白质立即结成絮状的不溶解物，结絮后的蛋白质仍可溶解于强酸和强碱中。如再加热则絮状物可变成比较坚固的凝块，此凝块不易再溶于强酸和强碱中，这种现象称为蛋白质的凝固作用。 17. 什么是蛋白质紫外吸收特性?
利用蛋白质溶液在280nm波长处的吸光度与蛋白质浓度成正比，可进行蛋白质的快速定量 18. 什么是蛋白质的双缩脲反应?该反应为什么可以用来检测蛋白质的水解程度?
双缩脲反应：蛋白质及多肽结构中含连续的肽键，在稀碱溶液中与硫酸铜共热，生成紫色或红色化合物
紫色或红色的深浅与蛋白质的含量基本成正比 19. 分离纯化蛋白质的方法有哪些? 透析、超滤
沉淀：盐析、有机溶剂沉淀、重金属盐、生物碱试剂及某些酸沉淀、免疫沉淀 电泳：SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、等电聚集电泳 色谱：离子交换色谱、凝胶过滤 超速离心
生物化学 第一章蛋白质的结构与功能问题
